中红外区域高精度角分辨反射光谱装置
应用物理
2021-03-12 v1 仪器与探测器
光学
摘要
傅里叶变换（FT）光谱学是研究固、液、气相样品红外（IR）光学响应的通用技术。在标准FT-IR光谱仪中，通过迈克尔逊干涉仪的光束由聚光光学系统聚焦到样品上。该设计使我们能够检测相对小的样品，但聚焦红外光束的大立体角使得分析角度依赖特性变得困难。在此我们设计并构建了一个兼容商用FT-IR光谱仪的高精度角分辨反射装置。我们的装置将聚焦光束转换为消色差准直光束，其角色散高达0.25。该装置还允许我们将入射角在零（正入射）附近扫描约8。光束直径可减小至约1 mm，这受限于HgCdTe探测器的灵敏度。该小尺寸装置易于安装在FT-IR样品室中。作为我们反射装置能力的演示，我们测量了二维光子晶体板的角度依赖中红外反射率，并确定了动量空间中点附近的面内色散关系。我们在理想设计的样品中观察到光子Dirac锥的形成，即在点具有偶然简并的线性色散。我们的装置可用于表征具有强面内各向异性的各种系统，包括光子晶体波导、等离激元超表面和分子晶体薄膜。
引用
@article{arxiv.2004.12672,
title = {Apparatus for high-precision angle-resolved reflection spectroscopy in the mid-infrared region},
author = {Takashi Kuroda and Siti Chalimah and Yuanzhao Yao and Naoki Ikeda and Yoshimasa Sugimoto and Kazuaki Sakoda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12672},
year = {2021}
}